对数控机床加工精度的探讨VIP免费

摘要数控机床进给运动的精度对零件的加工精度有极大的影响本文通过分析数控机床机械传动部件的特性,得出数控机床进给系统低速爬行的原因,并提出提高数控机床低速进给运动的平稳性和运动精度的措施。数控机床是按照加工程序自动加工零件,它具有加工精度高、生产效率高、产品品质稳定、加工过程柔性好、加工功能强等特点。加工过程中,只要改变加工程序就能达到加工不同形状、不同精度零件的目的。但并不是每个数控操作人员都能在规定的时间内保证工件的加工精度,提高机床效率,确保产品合格。本文总结长期以来的实践经验,结合理论分析,从几方面提出几点粗浅看法。关键词：数控机床伺服进给机械传动加工精度目录摘要目录引言1速爬行产生原因1.1速爬行产生原因分析2提高进给运动精度采取的措施2.1进给运动采取的三个措施2.2减少机床热变形及其影响的措施是:3工件坐标系设定对加工精度的影响3.1工件坐标系时一般应遵循如下原则:4如何提高数控机床的加工精度4.1反向偏差4.2偏差的测定4.3偏差的补偿4.4何提高数控机床的精度4.5定位精度结论致谢参考文献………………………………………………………………………引言在开环进给系统中运动精度取决于系统各组成环节,特别是机械传动部件的精度;在闭环和半闭环进给系统中,位置检测装置的分辨力和分辨精度对运动精度有决定性的影响,但是机械传动部件的特性对运动精度也有一定的影响。通常在开环进给系统中,设定的脉冲当量为0101时,实际的定位精度最好的情况也只能达到0102在闭环系统中,设定的脉冲当量(或称最小设定单位)一般为01001,实际上定位精度只能达到01003,当指令进给系统做单步进给(即每次移动01001时,开始一二个单步指令,进给部件并不动作,到第三个单步指令时才突跳一段距离,以后又如此重复"这些现象都是因为进给系统的低速爬行现象引起的,而低速爬行现象又决定于机械传动部件的特性。数控机床是按照加工程序自动加工零件,它具有加工精度高、生产效率高、产品品质稳定、加工过程柔性好、加工功能强等特点。加工过程中,只要改变加工程序就能达到加工不同形状、不同精度零件的目的。但并不是每个数控操作人员都能在规定的时间内保证工件的加工精度,提高机床效率,确保产品合格。本文总结长期以来的实践经验,结合理论分析,从以下几方面提出几点粗浅看法。1速爬行产生原因1.1速爬行产生原因分析对于数控机床进给系统产生爬行的原因，一般认为是由于机床运动部件之间润滑不好，导致机床工作台移动时静摩擦阻力增大；当电机驱动时，工作台不能向前运动，使滚珠丝杠产生弹性变形，把电机的能量贮存在变形上；电动机继续驱动，贮存的能量所产的弹性力大于静摩擦力时，机床工作台向前蠕动，周而复始地这样运动，产生了爬行的现象。事实上这只是其中的一个原因，产生这类故障的原因还可能是机械进给传动链出现了故障，也可能是进给系统电气部分出现了问题，或者是系统参数设置不当的缘故，还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成。图1机械传动机构的简化动力学模型数控机床进给系统的机械传动机构可以简化成如图1所示的动力学模型[3]"图中,B为传动部件的阻尼系数,K为传动刚度,为执行部件,m为执行部件的质量"设驱动件以等速+v1运动,经时间t后,从动件的位移为x,速度为x,加速度&x,则运动方程为:m&x+B(&x-v1)-K(vt-x)+(F-Ax)=0(1)式中:F-Ax为摩擦力,它由弹簧力F和随的速度而变化的分量-Ax所组成,A为比例系数"该方程的解为：x=Bv1K+v1t-FK+e-NXt(C1Xt+C2Xt)(2)中:N=B-AKm称为阻尼比,X=Km为角频率"式(2)中的C1!C2可以根据初始条件:t=0,x=0,x=$Fm来求得"这样有x=Bv1K+v1t-FK+v1XeNXt[(2N-A)Xt-(1+N)Xt](3)(4)试中:$F=F0-Fv,即静摩擦力F0与动摩擦力Fv差;S1为动!静柔度修正系数,取为1"将式(3)对t微分,得速度和加速度为x=v1{1-eNXt[Xt-(N-A)Xt]}(5)&x=v1XeNXt[AXt-(1-AN)Xt](6)从式(5)可以看出,执行部件的运动速度包括部分:恒量v1和振动量v1eNXt[Xt(N-A)Xt]"振动分量小于恒定分量,x不会为零,如果阻尼足大,则随着时间的延续,振动分量将衰减到零,这振动表现为过渡过程,一段时间以后,执行部件将主动件的速度作匀速运动,如图2()所示"当满足上述条件,则执行部...